《机床夹具设计》思考题与习题 参考答案

（仅说明解答要点，供使用者参考）

第1章

1-1 在机械加工中，机床夹具能起到哪些作用？有哪些局限性？ （参见第1章之1.2.1）

机床夹具在机械加工中起着十分重要的作用，归纳起来，主要表现在以下几方面： ⑴ 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。 ⑵ 保证加工精度，稳定加工质量。

⑶ 降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。

⑷ 扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”。 ⑸ 在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。

不过，机床夹具的作用也存在一定的局限性： ⑴ 专用机床夹具的设计制造周期长。 ⑵ 对毛坯质量要求较高。

⑶ 专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对稳定的场合。 1-2 机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分功能如何？ （参见第1章之1.2.3）

虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。

⑴ 定位支承元件。定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。

⑵ 夹紧装置。夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。

⑶ 连接定向元件。这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。

⑷ 对刀元件或导向元件。这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件；用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。

⑸ 其它装置或元件。根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。

⑹ 夹具体。夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。 上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。

1-3 举例说明正确的工件装夹与机床夹具的关系。 （参见第1章之1.2.1、1.2.2、1.2.3、1.2.4）

工件装夹是指将工件置于机床夹具上（内），进行定位和夹紧的过程。它是实现机床夹具工作目标的重要过程之一。正确的工件装夹：⑴保证机床夹具所要实现的加工精度。例如安装时定位不准确，则加工出来的工件就达不到应有的加工精度甚至造成废品。⑵提高机床夹具的工作效率。⑶保持机床夹具的精度不被破坏。如果装夹不正确，例如夹紧力过大，就可能引起夹具变形或工作面精度受损。

反过来，机床夹具使用过程中出现的受力、受热变形，以及机床夹具的设计是否合理和优良，又直接影响工件装夹的效率和正确性。例如，如果夹紧传动机构不合理，就可能影响操作者的夹紧用力，造成夹紧力过大而使工件变形，或者夹紧力过小，工件未能夹紧而移动。勿用置疑，合理的夹紧传动机构必能提高装夹的工作效率。

1-4 试述机床夹具设计的基本要求。 （参见第1章之1.2.6）

一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求： ⑴保证工件的加工精度 ⑵提高生产效率 ⑶工艺性能好 ⑷使用性能好 ⑸经济性好

1-5 现代机床夹具的发展方向如何？ （参见第1章之1.2.5）

为了适应现代机械工业向高、精、尖方向发展的需要和多品种、小批量生产的特点，现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。

⑴ 标准化。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。

⑵ 精密化。随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。 ⑶ 高效化。高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。

⑷ 柔性化。它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。

第2章

2-1 何谓定位基准？何谓六点定位规则？试举例说明之。 （参见第2章之2.2.1）

夹具设计最主要的任务就是在一定精度范围内将工件定位。工件的定位就是使一批工件每次放置到夹具中都能占据同一位置。

如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别约束刚体的六个运动自由度。如果工件的六个自由度都加以约束了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是约束工件的自由度。

分析工件定位时，通常是用一个支承点约束工件的一个自由度。用合理设置的六个支承点，约束工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。

例如在如图（a）所示的矩形工件上铣削半封闭式矩形槽时，为保证加工尺寸A，可在

x、y、z；其底面设置三个不共线的支承点1、2、3，如图（b）所示，约束工件的三个自由度：

为了保证B尺寸，侧面设置两个支承点4、5，约束y、z两个自由度；为了保证C 尺寸，端面设置一个支承点6，约束x自由度。于是工件的六个自由度全部被约束了，实现了六点定位。在具体的夹具中，支承点是由定位元件来体现的。如图（c）所示，为了将矩形工件定位，设置了六个支承钉。

??????

(a) 零件 (b) 定位分析 (c) 支承点布置

2-2 一批工件在夹具中定位与单件在机床上加工时的定位有何区别？ （参见第2章之2.2.1、2.2.5）

六点定位原理解决了约束工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。单个工件在机床上加工时，只需要解决“定与不定”的问题。但是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。这种只与工件定位有关的误差称为定位误差。

一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准不重合产生的基准位移误差；二是定位基准与工序基准不重合产生的基准不重合误差。

2-3 定位副包括什么？试说明工件定位基面和定位基准以及夹具定位元件上限位基面和限位基准的概念。

（参见第2章之2.2.3、2.2.4）

工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次则是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副。

定位基准就是在加工中用作定位的基准。工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基面。例如用两顶尖装夹车轴时，轴的两中心孔就是定位基面。但它体现的定位基准则是轴的轴线。

2-4 试举例说明什么叫工件在夹具中的“完全定位”、“不完全定位”、“欠定位”和“过定位”？

（参见第2章之2.2.2）

根据工件自由度被约束的情况，工件定位可分为以下几种类型：

⑴ 完全定位。指工件的六个自由度不重复地被全部约束的定位。 ⑵ 不完全定位。根据工件的加工要求，有时并不需要约束工件的全部自由度，这样的定位方式称为不完全定位。如右图所示为平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，只需约束 z、x、y 三个自由度，在磨床上采用电磁工作台就能实现三点定位。

⑶ 欠定位。根据工件的加工要求，应该约束的自由度没有完全被约束的定位称为欠定位。如下图所示中不设端面支承6，则在一批工件上半封闭槽的长度就无法保证；若缺少侧面两个支承点4、5时，则工件上B的尺寸和槽与工件侧面的平行度均无法保证。

???

⑷ 过定位。夹具上的两个或两个以上的定位元件重复约束同一个自由度的现象，称为过定位。如下图（a）所示，要求加工平面对A面的垂直度公差为0.04mm。若用夹具的两个大平面实现定位，那么工件的A面被约束 z、x、y 三个自由度，B面被约束了

???????z、x、y 三个自由度，其中 x 自由度被A、B面同时重复约束。由图可见，当工件处于

加工位置“I”时，可保证垂直度要求；而当工件处于加工位置“II”时不能保证此要求。这种随机的误差造成了定位的不稳定，严重时会引起定位干涉，因此应该尽量避免和消除过定位现象。

2-5 针对图2-35所示工件钻孔工序的要求，试确定：

（1）定位方法和定位元件。

（2）分析各定位元件限制着哪几个自由度？ （参见第2章之2.2.4）

该工件可采用长V形块和小平板联合定位。设

桌平面向右为X方向，向下为Y方向，沿孔轴线方向为Z方向，则V形块限制x、x、y的3个自由度，小平板限制z、y的2个自由度，只有沿女孩子轴线方向z的1个自由度未被限制。

2-6 何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差的数值一般应控制在零件加工公差的什么范围之内？ （参见第2章之2.2.5）

只与工件定位有关的误差称为定位误差，用ΔD表示。

工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致，即产生定位误差的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准不重合产生的基准位移误差；二是定位基准与工序基准不重合产生的基准不重合误差。

在工件的加工过程中，产生误差的因素很多，定位误差仅是加工误差的一部分，为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差T的1/5~1/3，即ΔD≤(1/5～1/3)T，式中ΔD──定位误差，单位为mm；T ──工件的加工误差，单位为mm。

2-7 图2-36a）所示为一钻模夹具，图2-36b）为加工工序简图，试规定夹具的距离尺寸公差。

A ??????

a) 钻模夹具 b) 工序简图

图2-36 题2-7图

（参见第2章之2.2.5）

根据定位误差不超过工件加工公差T的1/5~1/3即ΔD≤(1/5～1/3)T的原则，即D≤(1/5～1/3)T=(1/5~1/3)×(±0.06)=±0.012~0.02，为了加工方便，此处可取±0.02。实际生产中，考虑到该工件的结构特点，不会受到其他因素的影响，从经济精度出发，也可采用如图所示的公差范围，即取±0.03，因而夹具的距离尺寸为37.5±0.03。

2-8 欲在图2-37所示工件上铣削一缺口，保证尺寸80-0.08mm，试确定工件的定位方案，并分析定位方案的定位误差。

A B C

设图左端为A表面、右端面为B表面、孔的中壁为C，则A、B、C三个表面均可作为定位基面。

当以A表面定位时，定位误差为：0.15 + 0.20 = 0.35 当以B表面定位时，定位误差为：0.20 当以C表面定位时，定位误差为：0

2-9 有一批套类零件如图2-38所示，欲在其上铣一键槽，试分析各定位方案中，H1

和H3的定位误差。

（1）在可涨心轴上定位（见图b）。

Bsd（2）在水平放置的具有间隙的刚性心轴上定位，定位心轴直径为dBxd（见图c）。 Bsd（3）在垂直放置的具有间隙的刚性心轴上定位，定位心轴直径为dBxd（见图c）。

（4）如果记及工件内外圆的同轴度φt，上述三种定位方案中，H1和H3的定位误差又将如何？ （参见第2章之2.2.5） ⑴ H1 = 1/2δd；H3 = 0

⑵ H1 = 1/2δd +1/2δD + 1/2（Bsd - Bxd）；H3= 1/2δD + 1/2（Bsd - Bxd） ⑶ H1 = 1/2δd + δD +（Bsd - Bxd）；H3=δD +（Bsd - Bxd） ⑷如果记及工件内外圆的同轴度φt，则 ① H1 = 1/2δd + φt；H3 = 0

② H1 = 1/2δd +1/2δD + 1/2（Bsd - Bxd）+ φt；H3= 1/2δD + 1/2（Bsd - Bxd）+ φt ③ H1 = 1/2δd + δD +（Bsd - Bxd）+ φt；H3=δD +（Bsd - Bxd）+ φt

2-10 工件以圆柱孔作定位基面时，所采用的定位元件有哪几种？各用于什么场合？ （参见第2章之2.2.4）

工件以圆柱孔作定位基面时，可分为两种情况考虑：

⑴ 工件上定位内孔较小时，常选用定位销作定位元件。圆柱定位销的结构和尺寸标准化，不同直径的定位销有其相应的结构形式，可根据工件定位内孔的直径选用。当工件圆柱孔用孔端边缘定位时，需选用圆锥定位销。当工件圆孔端边缘形状精度较差时，选用下图（a） 所示形式的圆锥定位销；当工件圆孔端边缘形状较高精度时，选用下图（b）所示形式的圆锥定位销；当工件需平面和圆孔端边缘同时定位时，选用下图（c） 所示形式的浮动锥销。

⑵ 在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴定位，为了便于夹紧和减小工件因间隙造成的倾斜，当工件定位内孔与基准端面垂直精度较高时，常以孔和端面联合定位。

2-11 工件以外圆面作定位基面时，为何常用V形块定位？V形块的限位基面和限位基准分别在哪里？ （参见第2章之2.2.4）

工件以外圆面作定位基面时，采用V形块定位可以提高工件的对称度。V形块工作面即为限位基面，限位基准为V形块的对称轴。

2-12 一面两孔定位中，夹具定位元件为何采用支承板、一个短圆柱销和一个短削边销？

（参见第2章之2.2.5）

生产中最常见的“一面两孔”定位属于组合表面定位。如加工箱体、杠杆、盖板支架类零件，采用“一面两孔”定位，容易做到工艺过程中的基准统一，保证工件的相对位置精度。

工件采用“一面两孔”定位时，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是定位需要专门设计的工艺孔。相应的定位元件是支承板和两定位销。当两孔的定位方式都选用短圆柱销时，支承板约束工件三个自由度；两短圆柱销分别约束工件的两个自由度；有一个自由度被两短圆柱销重复约束，产生过定位现象，因此可把一个短圆柱销改为菱形销，采用一圆柱销、一菱形销和一支承板的定位方式，可以消除过定位现象，提高定位精度，有利于保证加工质量。

第3章

3-1 夹紧和定位有何区别？试述夹具的夹紧装置的组成和设计要求。 （参见第3章之3.2.1）

工件的定位是使一批工件每次放置到夹具中都能占据同一位置。在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动和位移，在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢。

夹紧装置通常由动力源装置、传力机构、夹紧元件三部分组成，

在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：⑴ 工件不移动原则；⑵ 工件不变形原则；⑶ 工件不振动原则；⑷ 安全可靠原则；⑸经济实用原则。

3-2 试述在设计夹具时，对夹紧力的三要素（力的作用点、方向、大小）有何要求？ （参见第3章之3.2.2）

设计夹紧装置时，夹紧力的确定包括夹紧力的方向、作用点和大小三个要素。 ⑴ 夹紧力的方向。夹紧力的方向与工件定位的基本配置情况，以及工件所受外力的作用方向等有关。选择时必须遵守以下准则：夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主要定位基面；夹紧力的方向应有利于减小夹紧力，以减小工件的变形、减轻劳动强度；夹紧力的方向应是工件刚性较好的方向。

⑵ 夹紧力的作用点。夹紧力作用点是指夹紧件与工件接触的一小块面积。选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下确定夹紧力作用点的位置和数目。夹紧力作用点的选择是达到最佳夹紧状态的首要因素。合理选择夹紧力作用点必须遵守以下准则：夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，应尽可能使夹紧点与支承点对应，使夹紧力作用在支承上；夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位；⑶ 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以防止工件产生振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性。

⑶ 夹紧力的大小。夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，确定夹紧装置的结构尺寸，都有着密切的关系。夹紧力的大小要适当。夹紧力过小则夹紧不牢靠，在加工过程中工件可能发生位移而破坏定位，其结果轻则影响加工质量，重则造成工件报废甚至发生安

全事故。夹紧力过大会使工件变形，也会对加工质量不利。理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的。因此，实际设计中常采用估算法、类比法和试验法确定所需的夹紧力。

夹紧力三要素的确定，实际是一个综合性问题。必须全面考虑工件结构特点、工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素，才能最后确定并具体设计出较为理想的夹紧装置。

3-3 试分析如图3-46中所示的夹紧力的方向和作用点是否合理？如不合理，如何改

Fw

Fw

进？

（参见第3章之2.2.5）

图中所示的夹紧力的方向和作用点均不合理，改正如图中红色所示。

3-4 试分析如图3-47a）、b）、c）所示的夹紧方案是否合理？如不合理？如何改进？

Fw

Fw

Fw

Fw Fw

Fw

（参见第3章之2.2.5）

夹紧力的方向和作用点均不合理，改正如图中红色所示。

3-5 固定支承有哪几种形式？各适用什么场合？ （参见第2章之2.2.4）

固定支承主要有支承钉和支承板两种形式，大多用于平面定位。

以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉；以基准面粗糙不平或毛坯

面定位时，选用圆头支承钉；侧面定位时，可选用网状支承钉。

以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件。用于侧面定位时，可选用不带斜槽的支承板；通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。

3-6 何谓自位支承？何谓可调支承？何谓辅助支承？三者的特点和区别何在？使用辅助支承和可调支承时应注意些什么问题？ （参见第3章之2.2.5）

自位支承是用于平面定位，对平面上两个或三个支承点通过自动调节，使之起到一个支承点的作用，用于限制工件的一个自由度的的定位元件。其目的在于增加与工件的接触点，减小接触应力，减小工件的变形，或者避免过定位。

可调支承则是在一批工件加工前调整一次，调整后是将其锁紧，其作用与固定支承相同。

在机械加工中,有时由于受工件本身结构的限制,使加工部位处于悬臂状态;或是为了使装夹工件方便，使机床夹具中不能设置足够的固定支承来限制工件的正确位置，为了保持工件定位时的稳定性及增强定位刚性，常采用辅助支承解决。

自位支承、可调支承和辅助支承都能增加定位刚度和定位稳定性，起支承作用。自位支承和可调支承都能限制一个自由度，而辅助支承不起定位作用，即不限制自由度。使用辅助支承和

可调支承时应注意：⑴ 防止装夹时的干涉；⑵压点受力要准确；⑶ 要便于拆装。

3-7 何谓联动夹紧机构？设计联动夹紧机构时应注意哪些问题？试举例说明？ （参见第3章之2.2.5）

联动夹紧机构是在工件的装夹过程中，操作一个手柄或用一个动力装置在几个夹紧位置上同时夹紧一个工件（单件多位夹紧）或者夹紧几个工件（多件多位夹紧）或者除了夹紧动作外，还可以松开或固紧辅助支承的夹紧机构。根据工件的特点和要求，为了减少工件装夹时间，提高生产率，简化结构，常采用联动夹紧机构。

设计联动夹紧机构时应注意：⑴ 由于工件上各夹紧点之间总是存在位置误差，为了使压板均匀可靠地实现多点夹紧，一般要求联动夹紧机构和支承件等要有浮动自位的功能。⑵ 联动机构必须实现几个方向的夹紧力同时作用或顺序作用，并使操作简便。⑶工件的定位和夹紧联动时，应保证夹紧时不破坏工件在定位时所取得的位置。⑷联动夹紧一般要求有较大的总夹紧力，因此机构要有足够的刚度，防止夹紧变形；为了减小动力源的作用力，在联动夹紧机构中常采用增力机构。下图所示则为四点双向浮动夹紧装置。

3-8 试比较斜楔、螺旋、偏心夹紧机构的优缺点及其应用范围。 （参见第3章之2.2.5）

⑴ 斜楔夹紧机构。斜楔是夹紧机构中最基本的增力和锁紧元件。斜楔夹紧机构是利用楔块上的斜面直接或间接将工件夹紧的机构。斜楔夹紧机构结构简单，操作方便，但传力系数小，夹紧行程短，自锁能力差。

⑵螺旋夹紧机构。采用螺旋直接夹紧或与其它元件组合实现夹紧工件的机构，统称为螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构不仅结构简单、容易制造，而且自锁性能好、夹紧可靠，夹紧力和夹紧行程都较大，是夹具中用得最多的一种夹紧机构。

⑶ 偏心夹紧机构。偏心夹紧机构是由偏心元件直接夹紧或与其它元件组合而实现对工件夹紧的机构，它是利用转动中心与几何中心偏移的圆盘或轴作为夹紧元件。偏心夹紧机构结构简单、制造方便，与螺旋夹紧机构相比，还具有夹紧迅速、操作方便等优点；其缺点是夹紧力和夹紧行程均不大，自锁能力差，结构不抗振，故一般适用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳的场合。

第4章

4-1 常见的对定方式有哪几种？各用于什么场合？ （参见第4章之4.3.1）

为了保证工件对刀具及切削成形运动有正确的位置，还需要使夹具与机床连接和配合时所用的夹具定位表面（简称夹具定位面）相对刀具及切削成形运动处于理想的位置，这种过程称为夹具的对定。

夹具的对定包括三个方面：一是夹具的定位，即夹具对切削成形运动的定位，亦即为夹具在机床上的定位，其本质则是对成形运动的定位；二是夹具的对刀，指夹具对刀具的对准；三是分度与转位的定位，这只有对分度和转位夹具才考虑。

4-2 操纵对定销的机构有哪些？各有何特点？ （参见第4章之4.3.2）

对定销的操纵机构形式很多，有手动的、脚踏的、气动的、液压的、电动的等。

常用的人力操纵机构有：⑴ 手拉式对定机构，这种机构手柄与定位销连接在一起，为手动直接拔销；⑵ 枪栓式对定机构，这种机构与手动式对定机构相似，只是拔销不是直接拔出，而是利用定位销外圆上的曲线槽的作用，拔出定位销；⑶ 齿轮—齿条式对定机构，这种机构是通过杠杆、齿轮齿条等传动机构拔销的；⑷ 杠杆式对定机构，这种机构当需要转位分度时，只需将手柄绕支点螺钉向下压，便可使定位销从分度槽中退出，手柄是通过螺钉与定位销连接在一起的；⑸ 脚踏式对定机构，这种机构主要用于大型分度装置上，因为这时操作者需要用双手转动分度装置的转位部分，所以只能用脚操纵定位销从定位衬套中退出的动作。

机动操纵机构则只需在施加人力的地方换用各种动力源即可，可利用电磁力、液压或气动装置拔销。

4-3 何谓对刀？对刀方式有哪些？ （参见第4章之4.3.1）

夹具在机床上定位后，接着进行的就是夹具的对刀。所谓对刀，就是使刀具相对夹具定位元件处于正确位置。

夹具对刀的方法通常有三种：⑴ 单件试切法；⑵ 每加工一批工件，即安装调整一次夹具，刀具相对元件定位面的理想位置都是通过试切数个工件来对刀的；⑶ 用样件或对刀装置对刀，这种方法只在制造样件和调整对刀装置时才需要试切一些工件，而在每次安装使用夹具时，并不需要再试切工件。

4-4 什么是回转分度装置？它由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？ （参见第4章之4.3.2）

工件在一次装夹中.每加工完一个表面之后, 通过夹具上可转动部分连同工件一起转过一定的角度，以改变加工表面的位置.实现分度要求的装置称为回转分度装置。回转分度装置分为立轴式和卧轴式两种。

立轴式回转分度装置由圆柱削边销、转动手柄、对定销、螺钉、锁紧环等组成。对定机构采用圆柱削边销，用齿轮齿条拔销；转动手柄，使对定销插入定位孔的同时，由于螺钉的旋入，将锁紧环抱紧，实现锁紧。

卧轴式回转分度装置由圆柱削边销，手柄、对定销、偏心轴、调节螺钉、回转轴等组成。对定机构也采用圆柱削边销；分度完毕转动手柄，对定销在弹簧力的作用下插入定位孔内，继续转动手柄，通过偏心轴调节螺钉和回转轴，实现回转台的销紧。

4-5 以圆柱销对定机构为例，分析机构的分度误差从何而来？ （参见第4章之4.3.2）

使用分度或转位夹具加工时，各工位加工获得的表面之间的相对位置精度与分度装置的分度定位精度有关，而分度定位精度与分度装置的结构形式及制造精度有关。

采用圆柱销对定时，只能获得中等精度的分度。这种对定机构的分度误差主要来源两个

方面：一是对定销至分度盘回转中心距离与衬套孔中心至回转中心距离有误差；二是销孔的配合间隙；三是对定孔或槽中有细小脏物。

4-6 简要说明端面齿分度装置有哪些特点。 （参见第4章之4.3.2）

⑴ 端齿分度装置的分度台带有三角形端面齿，上下齿盘两者齿数相同，互相咬合；

?360⑵ 分度台的最小分度值为；

Z⑶ 分度时就可用定位器根据插好的销实现预定位。

⑷ 转盘的端面齿与下齿盘的端面齿全部参加工作，各齿的不等分误差有正有负可以互相抵消，使误差得到均化，提高了分度精度。

4-7 简要说明靠模的类型及其工作原理。 （参见第4章之4.3.3）

按照加工中的进给运动的走向，靠模装置可以分为直线进给式和圆周进给式两种。 ⑴ 直线进给式靠模装置

下图a）所示为直线进给式靠模装置的工作原理图。靠模板2和工件4分别装在机床工作台上的夹具中；滚柱滑座5和铣刀滑座6联成一个整体，它们的轴线间距K保持不变，在强力弹簧或重锤拉力的作用下，使滚柱始终压紧在靠模上。当工作台纵向进给时，滑座整体即获得一横向辅助运动，从而使铣刀按靠模轨迹在工件上加工出所需要的曲面轮廓。

靠模装置原理图

1—滚柱 2—靠模板 3—铣刀 4—工件 5—滚柱滑座 6—铣刀滑座 7—回转台 8—溜板

⑵ 圆周进给式靠模装置

上图b）所示为安装在普通立式铣床上的圆周进给式靠模装置的工作原理图。靠模板2和工件4安装在回转台7上，回转台作等速圆周进给运动，在强力弹簧的作用下，滚子紧压

在靠模板2上，滑座8带动工件相对于刀具作所需要的仿形运动，因而可加工出与靠模相仿的成形表面。

4-8 简要说明靠模工作型面的绘制过程。 （参见第4章之4.3.3）

靠模装置分为直线进给式和圆周进给式两类。无论是直线进给式靠模还是圆周进给式靠模，它们的设计方法基本相同，通常都采用图解法。靠模工作型面的绘制过程如下： ⑴ 准确绘制工件表面的外形轮廓；

⑵ 从工件的外形轮廓面或者回转中心作等分平行线或辐射线；

⑶ 在平行线或辐射线上，以铣刀半径r作和工件外形轮廓面相切的圆。得到铣刀中心的运动轨迹；

⑷ 从铣刀中心在各平行线或辐射线上，截取长度K的线段，得到滚柱中心的运动轨迹，然后以滚柱半径R作圆弧，再作这些圆弧的包络线，即得到靠模的工作型面。

设计靠模时必须注意：靠模工作型面与工件外形轮廓、铣刀中心与滚柱中心间应保持一定的相对位置关系。同时，铣刀半径应等于或小于工件轮廓曲面的最小曲率半径。考虑到铣刀重磨后直径减小，通常将靠模型腔面和滚柱作成10°~15°的斜角，以便获得补偿调整。

第5章

5-1 设计夹具体时有哪些基本要求？ （参见第5章之5.3.1）

夹具体设计的基本要求是：⑴ 应有适当的精度和尺寸稳定性；⑵ 应有足够的强度和刚度；⑶ 应有良好的结构工艺性和使用性；⑷ 应便于排除切屑；⑸ 在机床上的安装应稳定可靠。

5-2 常见的夹具体毛坯有哪几种？ （参见第5章之5.3.1）

选择夹具体毛坯的制造方法，通常根据夹具体的结构形式以及工厂的生产条件决定。根据制造方法的不同，夹具体毛坯可分为以下四类：

⑴ 铸造夹具体。其优点是可铸出各种复杂形状，其工艺性好，并且具有较好的抗压强度、刚度和抗振性；但其生产周期较长，且需经时效处理，因而成本较高。

⑵ 焊接夹具体。其优点是容易制造、生产周期短，成本低，重量较轻；但焊接后需经退火处理，且难获得复杂形状。

⑶ 锻造夹具体。适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的的场合；锻造后需经退火处理。

⑷ 装配夹具体。由标准的毛坯件、零件及个别非标准件或者用型材、管料、棒料等加

工成零部件通过螺钉、销钉连接组装而成，其优点是制造成本低、周期短、精度稳定，有利于标准化和系列化，也便于夹具的计算机辅助设计。 5-3 夹具体与各元件之间在精度方面有哪些技术要求？ （参见第5章之5.3.3）

夹具体与各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都较高，常用的夹具元件间配合的选择参见下表。

工作形式 定位元件与工件定位基面之间 有引导作用， 并有相对运动的元件之间 无引导作用， 但有相对运动的元件之间 无相对运动 元件之间 精 度 要 求 一般精度 较高精度 示 例 定位销与工件基准孔 H7H7H7 、、h6g6f7H7H7H7 、、h6g6f7H7G7F8 、、h6h6h6H7H7 、f9g9~g10H6H6H6 、、h5g5f5~f6H6H6H6 、、h5g5f5~f6H6G6F7 、、h5h5h5H7f8滑动定位元件、刀具与导套 滑动夹具底板 H7H7H7、、m6k6js6H7H7H7 、、h6r6r6~s6（无紧固件） （有紧固件） 固定支承钉定位销 有时为了夹具在机床上找正方便，常在夹具体侧面或圆周上加工出一个专用于找正的基面，用以代替对元件定位基面的直接测量，这时对该找正基面与元件定位基面之间必须有严格的位置精度要求。

第6章

6-1 绘制夹具总图应遵循哪些步骤进行？ （参见第6章之6.3.1）

绘制夹具总装图通常按以下步骤进行：

⑴ 遵循国家制图标准，确定绘图比例和视图布置。 ⑵ 用双点划线绘出工件轮廓外形、定位基准和加工表面。

⑶ 根据工件定位基准的类型和主次，选择合适的定位元件，合理布置定位点，以满足定位设计的相容性。

⑷ 根据定位对夹紧的要求，按照夹紧五原则选择最佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，画出夹紧工件的状态。

⑸ 围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定向键等。 ⑹ 最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装置连成一体。 ⑺ 确定并标注有关尺寸。

⑻ 规定总图上应控制的精度项目，标注相关的技术条件。 ⑼ 编制零件明细表。

6-2 夹具总图上应标注哪些尺寸？ （参见第6章之6.3.1）

夹具总图上应标注的有以下五类尺寸：

⑴ 夹具的轮廓尺寸：即夹具的长、宽、高尺寸。若夹具上有可动部分，应包括可动部分极限位置所占的空间尺寸。

⑵ 工件与定位元件的联系尺寸：常指工件以孔在心轴或定位销上（或工件以外圆在内孔中）定位时，工件定位表面与夹具上定位元件间的配合尺寸。

⑶ 夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀、导引元件位置的尺寸。对于铣、刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位置尺寸；对于钻、镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间的位置尺寸，钻（镗）套之间的位置尺寸，以及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等。

⑷ 夹具内部的配合尺寸：它们与工件、机床、刀具无关，主要是为了保证夹具装置后能满足规定的使用要求。

⑸ 夹具与机床的联系尺寸：用于确定夹具在机床上正确位置的尺寸。对于车、磨床夹具，主要是指夹具与主轴端的配合尺寸；对于铣、刨床夹具，则是指夹具上的定向键与机床工作台上的T型槽的配合尺寸。标注尺寸时，常以夹具上的定位元件作为相互位置尺寸的基准。

上述尺寸公差的确定可分为两种情况处理：一是夹具上定位元件之间，对刀、导引元件之间的尺寸公差，直接对工件上相应的加工尺寸发生影响，因此可根据工件的加工尺寸公差确定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3~1/5；二是定位元件与夹具体的配合尺寸公差，夹紧装置各组成零件间的配合尺寸公差等，则应根据其功用和装配要求，按一般公差与配合原则决定。

6-3 校验夹具的稳定性主要考虑哪些技术问题？ （参见第6章之6.3.2）

夹具的定位可靠性需要对夹紧力和定位支承反作用力之间的平衡作出评估，假如定位件和支承元件的位置布置不当，夹紧力不仅保证不了定位，而且还会破坏定位。因此，校验夹具稳定性主要分析两个方面的技术问题： ⑴夹紧力和定位反作用力的位置、方向； ⑵夹具设计中夹紧平衡的评价。

工件和夹具的接触通常就是工件和定位/夹紧元件之间的接触，因此只需要对夹具设计中定位件和压板的位置和方向作出分析。

6-4 夹具设计时可能出现哪些干涉现象？应如何消除？

（参见第6章之6.3.3）

切削刀具与夹具组件之间不发生干涉以及各夹具组件之间没有干涉是夹具设计的一项主要要求。通常，在夹具设计时可能发生四种类型的干涉：

⑴ A型干涉：由刀具产生的扫描体积和夹具元件之间的干涉。 ⑵ B型干涉：加工过程中，运动中的刀具与工件之间的干涉。 ⑶ C型干涉：夹具元件和元件之间的干涉。 ⑷ D型干涉：夹具组件之间的干涉。

在夹具验证阶段，只考虑A型、C型、D型三种干涉，因为B型干涉未涉及到夹具元件。

无论刀具和夹具元件多么复杂，都可以简化成圆柱形、块状形以及圆柱形一块状形的组合。因此在校验时，可将这些元件作出如此简化后，在刀具移动的路径中，将它们在三个投影面上投影，如果刀具高度和夹具元件高度发生重叠，就可能发生A型干涉。而对于夹具元件和夹具组件之间，如果两者的投影轮廓发生相交，则可能发生C型或D型干涉。

6-5 何谓装夹刚度？为什么说孔系组合夹具的装夹刚度对加工精度和稳定性的影响较之槽系更加明显？ （参见第6章之6.3.2）

装夹刚度是指在单位外力作用下，夹具组件中夹具元件及其连接处在加工精度敏感方向上的全部变形。装夹刚度反映夹具及其元件抵抗受力变形的能力，它可以阻止加工过程中定位精度的变形，也是保证定位精度不变化的重要因素。

对装夹刚度的研究首先是从业已广泛使用的组合夹具开始的。组合夹具元件上开有很多T形槽（槽系组合夹具）或钻有很多孔（孔系组合夹具），因此其结构刚度是较低的。在夹紧力和切削力的作用下，夹具元件的变形影响到加工精度和稳定性。此外，由于夹具组装中夹具元件之间的连接以及连接螺栓等原因，变形模态十分复杂。因为孔系组合夹具在夹具元件的本体上用孔代替T形槽，所以它的刚度较槽系明显要高。

第7章

7-1 何谓夹具精度？举例说明夹具精度校核的内容主要有哪些？ （参见第7章之7.1.1）

所谓夹具精度是指夹具能保证零件加工精度的程度。它通过与夹具相关的误差大小来反映。夹具的误差分为静态误差和动态误差两部分，其中静态误差占重要的比例。因此夹具的精度在无特殊注明时是指夹具的静态误差，或称静态精度，即指夹具非受力状态下的精度。

夹具精度校核的内容主要体现在两方面：

⑴ 定位套的位置精度，例如某夹具 ① 定位套端面相对于底面A的平行度误差为0.05mm；② 定位套端面与其内孔B的垂直度误差为0.03mm。

⑵ 定位件与工件、几个重要联接件之间的配合精度，例如某夹具 ① 定位件与工件之间的配合精度为Φ25H7；② 转盘5与靠模板6之间的配合精度为Φ84H7/g6；③ 转盘5与镶套孔之间的配合精度为Φ60H7/g6；④ 镶套外圆与分度箱座内孔的配合精度为Φ70H7/n6。

7-2 何谓夹具零件制造的平均经济精度？夹具零件为什么要按平均经济精度制造？ （参见第7章之7.2.1）

所谓平均经济精度，就是对某种加工方法而言，费用较低而加工精度最高的一种合理加工精度。对某种加工方法规定零件的加工精度比平均经济精度高，则加工费用会急剧增加；规定零件的加工精度比平均经济精度低很多，而加工费用也不会明显减少。夹具零件属单件小批量生产，精度要求较高，设计时应该十分重视零件加工的平均经济精度的问题，否则将会急剧增加制造成本。

7-3 获得夹具测量尺寸精度的工艺方法有哪些？ （参见第7章之7.2.2）

夹具的精度是由一组完备的测量尺寸精度保证的，然而这些测量尺寸精度一般都很高，有的不采取特殊的工艺手段是不容易达到的。了解达到这些要求的工艺方法，无疑对于提高夹具精度、降低夹具制造成本是十分必要的。

获得夹具测量尺寸精度的工艺方法通常有如下五种：

⑴装配后加工法；⑵ 找正固定法；⑶就地加工法；⑷修磨调整法；⑸组成零件精度保证法。

7-4 简要说明夹具精度分析的内容？ （参见第7章之7.2.2）

机床夹具是用于保证工件相对于刀具的正确相对位置的，而产品的加工精度主要取决于机械加工过程中工件与刀具之间的相对位置，所以夹具的精度直接影响产品的质量。

夹具设计中，为了保证制造精度，必须将工件定位在一个合适的位置，并在一个或多个工序加工中保持位置不发生变化，首先应选择好定位表面（基准），其次应考虑定位点的合理分布。设计时必须综合考虑各方面因素，包括受力变形、受热变形、磨损等动态因素对定位的影响。

夹具总图上标注的测量项目中的尺寸，都是由两个以上零件尺寸组合而成的。由于每一个零件都存在制造误差，组合后各零件的误差会以不同形式累积起来，这就形成了组合后的累积误差。累积误差直接影响夹具的精度。

用夹具装夹工件进行机械加工时，影响精度的各种误差通常可分为三大类：即安装误差（由定位误差和夹紧误差组成）、对定误差（包括夹具与机床、夹具与刀具、分度与转位的对定误差）和过程误差（由机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差）。

7-5 如何控制夹具精度？

（参见第7章之7.2.2）

夹具精度是用一组独立的测量项目来描述的，要控制夹具的精度，必须实现项目的完备性和数值的合理性。

目前，夹具设计中广泛应用的控制精度的方法，也就是在夹具总图上标注测量项目的方法有：

⑴ 经验控制法：指按设计者的经验提出一些测量项目及公差标注于夹具总图上。 ⑵ 单项因素控制法：指参照工件工序尺寸要求的各项内容，以缩小误差的办法制订夹具总图上标注的各测量项目尺寸公差。

⑶ 三基面体系控制法：夹具的安装基面、定向键侧面以及与其相垂直的平面，是夹具的安装基准，也是夹具的测量基准，因而应该作为精度控制的基准，用这三个理想基准平面控制夹具精度，标注夹具的测量尺寸的方法称为三基面体系控制法。

第8章

8-1 试比较通用夹具、专用夹具、组合夹具，可调夹具和自动线夹具的特点及其应用场合。

（参见第8章之8.5.1、8.5.3）

⑴ 通用夹具。通用夹具是指结构、尺寸已标准化，且具有一定通用性的夹具，如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。这类夹具已商品化，且成为机床附件。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而降低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。

⑵ 专用夹具。专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。

⑶ 组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具，并已商品化。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具用毕即可拆卸，留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有可减少专用夹具数量等优点；因此组合夹具在单件、中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。

⑷ 可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组可调夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组可调夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本

组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。

⑸ 自动线夹具。自动线是由多台自动化单机，借助工件自动传输系统、自动线夹具、控制系统等组成的一种加工系统。自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。

8-2车床夹具如何分类？试述角铁式车床夹具的结构特点。 （参见第8章之8.1.1、8.1.3）

车床夹具分为两种基本类型。⑴ 安装在车床主轴上的夹具：这类夹具中，除了各种卡盘、顶尖等通用夹具或其它机床附件外，往往根据加工的需要设计各种心轴或其它专用夹具，加工时夹具随机床主轴一起旋转，切削刀具作进给运动。⑵ 安装在滑板或床身上的夹具：对于某些形状不规则和尺寸较大的工件，常常把夹具安装在车床滑板上，刀具则安装在车床主轴上作旋转运动，夹具作进给运动。加工回转成形面的靠模属于此类夹具。

角铁式车床夹具的结构特点是具有类似角铁的夹具体；为了便于在加工过程中检验所切端面的尺寸，靠近加工面处设计有测量基准面；此外，夹具上还装有配重和防护罩。角铁式车床夹具主要应用于两种情况：第一是形状较特殊，被加工表面的轴线要求与定位基准面平行或成一定角度；第二是工件的形状虽不特殊，但却不宜设计成对称式夹具时，也可采用角铁式结构。它常用于加工壳体、支座、接头等类零件上的圆柱面及端面。 8-3试述铣床夹具的分类及其设计特点。 （参见第8章之8.2.1、8.2.4）

铣床夹具按使用范围，可分为通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣夹具三类。按工件在铣床上加工的运动特点，可分为直线进给夹具、圆周进给夹具、沿曲线进给夹具（如仿形装置）三类。还可按自动化程度和夹紧动力源的不同（如气动、电动、液压）以及装夹工件数量的多少（如单件、双件、多件）等进行分类。其中，最常用的分类方法是按通用、专用和组合进行分类。

铣床夹具与其它机床夹具的不同之处在于：它是通过定位键在机床上定位，用对刀装置决定铣刀相对于夹具的位置，因此设计时必须考虑其安装方法以及对对刀块的选择；由于铣削时切削力较大，振动也大，夹具体应有足够的强度和刚度，还应尽可能降低夹具的重心，工件待加工表面应尽可能靠近工作台，以提高夹具的稳定性。

8-4试述钻镗夹具的分类及其特点。钻套、镗套分为哪几种？各用在什么场合？ （参见第8章之8.2.2） 1. 钻床夹具

⑴钻床夹具的种类繁多，根据被加工孔的分布情况和钻模板的特点，一般分为固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和滑柱式等几种类型。固定式钻模在使用过程中，夹具和工件在机床上的位置固定不变,常用于在立式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔

系。回转式钻模用于加工同一圆周上的平行孔系，或分布在圆周上的径向孔,它包括立轴、卧轴和斜轴回转三种基本形式。移动式钻模用于钻削中、小型工件同一表面上的多个孔。翻转式钻模主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔。盖板式钻模没有夹具体，钻模板上除钻套外，一般还装有定位元件和夹紧装置，只要将它覆盖在工件上即可进行加工。滑柱式钻模是一种带有升降钻模板的通用可调夹具，由夹具体、滑柱、钻模板和传动、锁紧机构所组成，使用时只要根据工件的形状、尺寸和加工要求等具体情况，专门设计制造相应的定位、夹紧装置和钻套等，装在夹具体的平台和钻模板上的适当位置，就可用于加工。

⑵ 钻套按其结构和使用特点可分为以下四种类型。① 固定钻套，其结构简单，钻孔精度高，适用于单一钻孔工序和小批生产。② 可换钻套，当工件为单一钻孔工序的大批量生产时，为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。③ 快换钻套，当工件需钻、扩、铰多工序加工时，为能快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。④ 特殊钻套，有时由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，需要设计特殊结构的钻套。 2. 镗床夹具

⑴ 镗床夹具通常称为镗模。镗模是一种精密夹具。它主要用来加工箱体类零件上的精密孔系。镗模和钻模一样，是依靠专门的导引元件——镗套来导引镗杆，从而保证所镗的孔具有很高的位置精度。采用镗模后，镗孔的精度可不受机床精度的影响。一般镗模由定位元件、夹紧装置、导引元件（镗套）、夹具体（镗模支架和镗模底座）四个部分组成。

⑵ 常用的镗套结构型式有以下两类。① 固定式镗套，其结构和钻套基本相似，它固定在镗模支架上而不能随镗杆一起转动，因此镗杆和镗套之间有相对运动，存在摩擦；固定式镗套外形尺寸小、结构紧凑、制造简单、容易保证镗套中心位置的准确度，但固定式镗套只适用于低速加工。② 回转式镗套，在镗孔过程中镗套是随镗杆一起转动的，所以镗杆与镗套之间无相对转动，只有相对移动。

8-5简要说明数控机床夹具的特点。简述数控铣床、数控钻床和加工中心机床常用夹具是哪些？

（参见第8章之8.4、8.4.2）

⑴数控机床夹具有高效化、柔性化和高精度等特点，设计时，除了应遵循一般夹具设计的原则外，还应注意以下几点：① 数控机床夹具应有较高的精度，以满足数控加工的精度要求；② 数控机床夹具应有利于实现加工工序的集中，即可使工件在一次装夹后能进行多个表面的加工，以减少工件装夹次数；③ 数控机床夹具的夹紧应牢固可靠、操作方便；夹紧元件的位置应固定不变，防止在自动加工过程中，元件与刀具相碰；④ 每种数控机床都有自己的坐标系和坐标原点，它们是编制程序的重要依据之一。设计数控机床夹具时，应按坐标图上规定的定位和夹紧表面以及机床坐标的起始点，确定夹具坐标原点的位置。如图8-24所示中的A为机床原点，B为工件在夹具上的原点。

⑵数控铣削加工常用的夹具大致有下几种：① 组合夹具：适用于小批量生产或研制时的中、小型工件在数控铣床上进行铣加工；② 专用铣削夹具：是特别为某一项或类似的几项工件设计制造的夹具，一般在批量生产或研制时非要不可时采用；③ 多工位夹具：可以

同时装夹多个工件，可减少换刀次数，也便于一面加工，一面装卸工件，有利于缩短准备时间，提高生产率，较适宜于中批量生产；④ 气动或液压夹具： 适用于生产批量较大，采用其他夹具又特别费工、费力的工件，这类夹具能减轻工人的劳动强度和提高生产率，但其结构较复杂，造价往往较高，而且制造周期长；⑤ 真空夹具：适用于有较大定位平面或具有较大可密封面积的工件。

⑶数控钻床是数字控制的以钻削为主的孔加工机床。结合数控钻削加工的特点，在夹具的选用上应注意以下几个问题：① 优先选用组合夹具；② 在保证零件的加工精度及夹具刚性的情况下，尽量减少夹压变形，选择合理的定位点及夹紧点；③ 对于单件加工工时较短的中小零件，应尽量减少装卸夹压时间，采用各种气压、液压夹具和快速联动夹紧方法以提高生产效率；④ 为了充分利用工作台的有效面积，对中小型零件可考虑在工作台面上同时装夹几个零件进行加工；⑤ 避免干涉，在切削加工时，绝对不允许刀具或刀柄与夹具发生碰撞；⑥ 如有必要时，可在夹具上设置对刀点。目前常用的夹具结构类型有专用夹具、组合夹具、可调整夹具和成组夹具。

8-6组合夹具有何特点？试述T形槽系组合夹具的元件的分类、功用和组装步骤。 （参见第8章之8.5.1）

⑴组合夹具具有以下特点：

① 组合夹具元件可以多次使用，在变换加工对象后，可以全部拆装，重新组装成新的夹具结构，以满足新工件的加工要求，但一旦组装成某个夹具，则该夹具便成为专用夹具。

② 和专用夹具一样，组合夹具的最终精度是靠组成元件的精度直接保证的，不允许进行任何补充加工，否则将无法保证元件的互换性，因此组合夹具元件本身的尺寸、形状和位置精度以及表面质量要求高。因组合夹具需要多次装拆、重复使用，故要求有较高的耐磨性。

③ 这种夹具不受生产类型的限制，可以随时组装，以应生产之急，可以适应新产品试制中改型的变化等。

④ 由于组合夹具是由各标准件组合的，的因此刚性差，尤其是元件连接的接合面接触刚度对加工精度影响较大。

⑤ 一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。

⑵ T形槽系组合夹具按其尺寸系列有小型、中型和大型三种，其组成元件有：基础件（安装和连接所有元器件的夹具体）、支承件（用于高度定位或平台拓展及其它附件的定位或压紧）、定位件（用于准确调整定位位置或高度）、导向件（用于确定刀具与工件的相对位置）、夹紧件（保证工件在加工过程中不被位移）、紧固件（保证元件与元件之间的定位锁紧）、其它件（用于工装元件组装的配套附属元件）、合件（用于元件与其他件之间连接或支撑）等。T形槽系组合夹具的组装应根据具体使用情况确定，通常先选用合适的支承件，按坐标系安装好定位零件，接着安装导向件，之后安装合件，然后进行调整、校核，最后将各元件加以紧固，最终再进行一次校核，确认定位、导向准确。 8-7什么叫模块化夹具？模块化夹具是如何应用的？ （参见第8章之8.5.2）

所谓模块化是指将同一功能的单元，设计成具有不同用途或性能的，且可以相互交换使用的模块，以满足加工需要的一种方法。同一功能单元中的模块，是一组具有同一功能和相同连接要素的元件，也包括能增加夹具功能的小单元。模块化夹具是一种柔性化的夹具，通常由基础件和其它模块元件组成，其加工对象十分明确，调整范围只限于本组内的工件。

模块化夹具适用于成批生产的企业。使用模块化夹具可大大减少专用夹具的数量，缩短生产周期，提高企业的经济效益。模块化夹具的设计依赖于对本企业产品结构和加工工艺的深入分析研究，如对产品加工工艺进行典型化分析等。在此基础上，合理确定模块的基本单元，以建立完整的模块功能系统。模块化元件应有较高的强度、刚度和耐用性。

8-8试述自动线夹具的分类及其特点。 （参见第8章之8.5.3）

自动线是由多台自动化单机，借助工件自动传输系统、自动线夹具、控制系统等组成的一种加工系统。常见的自动线夹具有随行夹具和固定自动线夹具两种。

随行夹具常用于形状复杂且无良好输送基面，或虽有良好的输送基面，但材质较软的工件。工件安装在随行夹具上，随行夹具除了完成对工件的定位和夹紧外，还带着工件按照自动线的工艺流程由自动线运输机构运送到各台机床的机床夹具上。工件在随行夹具上通过自动线上的各台机床完成全部工序的加工。

固定自动线夹具的特点是：夹具有良好的通过性；夹具的定位夹紧能自动进行；排屑方便；自动润滑；此外，固定自动线夹具还设有用以支承输送带的支承滚轮。